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催化装置分馏塔结盐处理与防范

2011-11-03刘义祥

中国新技术新产品 2011年1期
关键词:分馏塔处理量塔顶

刘义祥

(中国石油呼和浩特石化公司,内蒙 呼和浩特 010010)

引言

呼石化催化裂化装置现处理量为90万吨/年,2005年改造为重油催化裂化装置,主要原料组成为本厂常减压蜡油以及少量渣油,近年来随着进厂原油性质、组成的重质化、劣质化倾向加重,催化原料重金属、残碳值、无机盐离子等含量也呈上升趋势,对装置长周期、安全、平稳运行构成威胁和考验,作为影响效果之一的分馏塔顶结盐几率也明显加大。

1分流塔结盐的工艺因素

1.1 原油脱盐效果变化以及原料油变重、盐离子含量增高是导致分馏塔结盐的根本原因,尤其近年催化原料掺炼部分减压渣油后,催化原料性质、工艺效果明显降低。

1.2 工艺上为追求装置轻收、柴汽比,且降低分馏塔顶温有利于多产柴油,从而"人为"创造了结盐环境,使得分馏塔结盐的可能性明显加大。

2分馏塔结盐的现象

2.1 塔顶结盐会造成分馏塔分馏效果变差、压降增大、塔顶温度波动、顶循环泵流量骤减、汽柴油馏程严重重合、轻柴油馏出量变小、粗汽油罐液位波动、质量不稳(干点超标)、颜色变重,甚至影响到装置的正常运行。

2.2 结盐严重时会造成塔顶循环泵频繁抽空、堵塞设备,处于热备状态的机泵泵壳内也易结盐而造成开不起泵来的后果;结盐还会加重塔、器等炼油设备的腐蚀程度,缩短设备使用寿命。

3分馏塔结盐的原因分析

随着催化原料的变重或受原油脱盐效果的影响,催化原料中的氮化物、氯盐含量越来越多,使得反应油气中的NH3及HCL增多,含有NH3及HCL的油气在分馏塔内的上升过程中随着温度的降低而逐渐溶解于水蒸汽的冷凝液中而形成NH4CL水溶液,NH4CL的沸点远大于水的沸点,其随着塔内回流在下降的过程中,由于水分的不断汽化而最终使得NH4CL不断解析出来板结于塔板上,由于积聚量的不断加大而堵塞塔板降液设施或使得塔盘浮阀升降困难,从而严重影响、恶化了分馏塔的分馏效果,造成汽柴油产品质量指标的严重超标和混乱。

4分馏塔结盐的处理。由于NH4CL形成过程是可逆的,即:

NH3+HCL(脱水)→NH4CL

NH4CL(水溶)→NH3+HCL

所以在塔内人为制造"水环境"其主要手段为迅速降低塔顶温度使得塔顶水蒸气凝液形成或通过塔顶回流注入溶解水,可有效溶解铵盐NH4CL,进而利用水流将其分解产物带入下层塔盘或通过侧线带出分馏塔。其在线水洗主要有以下几个操作要点:

4.1 大幅降低装置处理量至常规处理量60%左右,减少塔顶油气蒸发量,降低分流塔顶压力。

4.2 将塔顶冷回流及顶循环回流量尽量提高并夹带少量外接溶解水分进塔,(将油气中的水蒸气急速冷凝后形成内回流进行塔盘自上而下式冲洗)视顶循等泵是否抽空以及参照化验出塔洗涤水铵盐离子含量多少来决定是否终止洗盐。

4.3 终止洗涤、恢复正常操作,视工艺效果决定是否进行重复以上洗涤操作。见如下示意图:(1-1)

经过多次反复在线洗涤操作,塔内存盐会越来越少,最终会达到分馏工艺效果要求的盐垢程度,恢复分馏塔的正常操作,期间会对催化工艺以及工厂物料平衡、加工损失、环境保护等造成负面影响。

5分馏塔结盐的预防及建议

5.1 加强原油脱盐、脱水工作,(采纳新技术、新方法)优化原油配比结构,(强化原油油田预处理、探讨二连、长庆原油不同配比下的工艺效果)从源头上"净化"催化原料。

5.2 采用新型高效催化剂,探索反应操作条件改善,减少反应油气中NH3、HCL的生成量。

5.3 分馏塔操作上要努力避免塔内液相水的生成,降低NH4CL生成几率;减少反应、分馏的给汽量(适当提高预提升干气用量、适当提高原料油预热温度,减少雾化蒸汽用量等);控制好塔顶压力、粗汽油冷回流、塔顶循环的温度、流量以及带水情况,避免塔顶冷凝水生成条件的形成。

结束语

分馏塔结盐是客观、难免的,但也是可控、可消减的,从结盐事件全部环节的每一部分加强工艺指标的严细化管理,可以大大延长催化装置的开工周期,为呼石化经济效益做出贡献。

[1]韩红亮.催化分馏塔结盐原因分析与处理措施.齐鲁石油化工,2010年1期.

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